自體血管是受損血管的理想替代品，但是自體血管不僅來源有限，而且存在二次創傷和并發癥。因此，如何制得符合臨床要求的小口徑人造血管一直是國際上的研究熱點。
7月10日，科技日報記者獲悉，天津大學化工學院董岸杰教授課題組聯合中國醫學科學院生物醫學工程研究所黃平升副教授、王偉偉教授，以及天津市胸科醫院黨委書記郭志剛主任、趙豐主任團隊，在抗凝血涂層、小口徑人工血管等領域取得一系列重要進展。聯合團隊模仿天然血管的內膜層，以水凝膠為基本材料制備出了具有鵝卵石結構的抗凝血涂層的小口徑人工血管，有效避免了人造血管壁血栓的形成，相關研究論文近日發表在國際期刊《Small》上。
抗凝血涂層可避免植入器械形成血栓
(資料圖片僅供參考)
《中國心血管健康與疾病報告2021》顯示，目前中國心血管疾病患病人數約有3.3億人。而心血管疾病的治療過程離不開植入/介入醫療器械的使用。然而，這些醫療器械與血液接觸后往往會引起血小板黏附，最終導致器械表面血栓形成，從而影響治療效果。
據介紹，天然血管的內膜層，由內皮細胞層及其周圍的縱行彈性纖維與結締組織構成，是最好的血液相容性表面。內膜層表面分布著沿血管長軸方向的亞微米尺度溝槽，溝槽表面有納米級的包狀突起。血管內膜層表面內皮糖萼（包狀突起表面形成的一層水化層）保證了血管內表面光滑的結構，為血液流動提供了良好的動力學環境。
研究表明，模擬血管內膜層表面這一微米拓撲結構能夠有效抑制血小板的黏附。“我們通過模擬血管內膜層結構，構建了一種工藝簡單、性能優良的兩性離子聚合物水凝膠涂層，具有類血管內膜層結構的極低摩擦系數和血液無擾的潤滑表面。”天津大學化工學院博士李雙陽介紹，他們通過這種凝膠涂層實現了血小板的“零黏附”。
聯合團隊將該水凝膠涂敷在體外循環管路內表面，對巴馬豬進行體外循環實驗，在體外循環后觀察管路內部血小板黏附狀況。結果表明，管路內無任何血小板黏附。由此可見，聯合團隊制備的水凝膠涂層能有效抑制外循環過程中血小板的黏附。這項在抗凝血涂層方面的研究為聯合團隊研發出小口徑人工血管奠定了基礎。
新型小口徑人造血管力爭血液成分“零黏附”
基于該水凝膠涂層，聯合團隊又研制了一種雙層結構復合型水凝膠小口徑人造血管。他們利用該水凝膠涂層為人造血管的內壁，使人造血管的管腔具有超親水性，以及比天然血管內膜層表面更佳的超潤滑性，使人造血管具有超強的抗蛋白黏附能力，力求達到血液成分“零黏附”，從而避免人造血管壁血栓的形成。
“我們利用氫鍵交聯的大強度聚N-丙烯酰基甘氨酰胺水凝膠作為人造血管的外層，使人造血管具有很好的順應性、機械性能和縫合強度，在使用過程中不易變形或扭折成角，針穿刺后不滲血。”李雙陽介紹，另外，其微孔的尺寸小于細胞尺寸，能夠避免炎癥細胞的浸潤，降低炎癥反應，能夠防止組織成纖維細胞和平滑肌細胞等的浸潤，預防增生和狹窄，因而使人造血管具有良好的組織相容性。
該人造血管在巴馬豬頸動脈置換9個月后仍能保持通暢，內徑及血液流速無顯著性變化，內表面無任何血栓形成，外層無炎癥細胞浸潤。
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